Возможность использования дробленого пэт-пластика для замещения мелкого заполнителя бетонной смеси

Введение. Накопление неразлагаемых пластиковых отходов, в частности полиэтилентерефталата (ПЭТ), является острой экологической проблемой. Поиск путей утилизации ПЭТ в строительных материалах позволяет снизить нагрузку на полигоны и сберечь природные ресурсы.

Цель. Экспериментальная оценка влияния частичной замены мелкого заполнителя дробленым ПЭТ-пластиком на физико-механические свойства мелкозернистого бетона.

Материалы и методы. Исследовались четыре состава бетона (цемент: песок = 1:3, В/Ц=0,55): контрольный (без добавок) и составы с заменой песка по объему на 5 %, 10 % и 15 % дробленым ПЭТ фракции 2–5 мм. Образцы-кубы 70 х 70 мм испытывались на прочность при сжатии, определялись средняя плотность и водопоглощение в возрасте 28 суток.

Результаты. Установлено, что введение пластика приводит к снижению средней плотности (до 8 % при 15 % ПЭТ) и прочности при сжатии. Наибольшая прочность из модифицированных составов зафиксирована при дозировке 5 % ПЭТ (падение на 12,5 % относительно контроля). Дальнейшее увеличение содержания пластика до 15 % вызывает резкое падение прочности (на 31 %) и рост водопоглощения в 2,1 раза. 

Выводы. Оптимальной дозировкой, обеспечивающей приемлемые для ряда строительных растворов характеристики, является замена 5–10 % песка по объему. Полученный материал может быть рекомендован для ненесущих конструкций, тротуарной плитки и элементов благоустройства.

1. Qaidi S., Al-Kamaki Y., Hakeem I. et al. Investigation of the physical-mechanical properties and durability of high-strength concrete with recycled PET as a partial replacement for fine aggregates. Frontiers in Materials, 2023, vol. 10, 1101146. DOI: 10.3389/fmats.2023.1101146.

2. Piccinni A.F., Dell’Anna S., Lionetto F., Maffezzoli A. Physical and Mechanical Properties of Cement Mortars with Recycled Polyethylene Terephthalate: Influence of Grain Size and Composition. Materials, 2025, vol. 18(6), 1378. DOI: 10.3390/ma18061378.

3. Frigione M. Recycling of PET bottles as fine aggregate in concrete. Waste Management, 2010, vol. 30(6), pp. 1101–1106. DOI: 10.1016/j.wasman.2010.01.030.

4. AL-Darzi S.Y.K., Ibrahim K.A., Salih O.A. The Impact Load Behavior of Reinforced Concrete Slab Samples Containing Waste Plastic Aggregate. Tikrit. Journal of Engineering Sciences, 2024 DOI:10.25130/tjes.31.4.20.

5. ГОСТ 10180–2012. Бетоны. Методы определе-ния прочности по контрольным образцам. М.: Стандартинформ, 2013.

6. ГОСТ 12730.3–2020. Бетоны. Метод определения водопоглощения. М.: Стандартинформ, 2020.

7. Orie O.U., Olusesi O.J. (2023) Effect of partial replacement of aggregate with granulated polyethylene terephthalate (PET) on compressive strength of concrete. Nigerian Journal of Technology, 42(2). DOI: 10.4314/njt.v42i1.5.

8. Alam P., Mazhar M.A., Verma M., et al. Analysis of concrete properties with partial sand replacement by recycled plastic and its cost–benefit evaluation. Frontiers in Materials, 2025, vol. 12, article 719644 DOI:10.3389/fmats.2025.1719644.

9. Alam P., Mazhar M.A., Verma M. et al. Sustainability of utilizing recycled plastic fiber in green concrete: A systematic review. Case Studies in Construction Materials, 2025, vol. 22, article e04432. DOI: 10.1016/j.cscm. 2025.e04432

10. Pervez A., Mazhar M.A., Verma M. et al. Analysis of concrete properties with partial sand replace-ment by recycled plastic and its cost–benefit evaluation. Frontiers in Materials, 2025, vol. 12, article 1719644. DOI: 10.3389/fmats.2025.1719644

11. Ouano C.A.E. An investigation of the mechanical properties of concrete with different types of waste plastics for rigid pavements. Infrastructures, 2025, vol. 6(1), 9. DOI: 10.3390/applmech610009.

12. Senthil K., Jakhar S., Khanna M., Rani K. A review on the application of plastic waste in the reinforced concrete structures. Advances in materials Research, 2024, vol. 13(2), pp. 115–128. DOI: 10.18720/MCE.91.7.

13. Córdoba L.I.Á., Martínez-Barrera G., Díaz C.E.B. et al. Effects on Mechanical Properties of Recycled PET in Cement-Based Composites. International Journal of Polymer Science, 2013, vol. 2013, 763276. DOI: 10.1155/2013/763276.

14. Saikia N., de Brito J. Use of plastic waste as aggre-gate in cement mortar and concrete preparation: A review. Construction and Building Materials, 2012, vol. 34, pp. 385–401. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2012.03.015.

15. Siddique R., Khatib J., Kaur I. Use of recycled plastic in concrete: A review. Waste Management, 2008, vol. 28(10), pp. 1835–1852. DOI: 10.1016/j.wasman.2007.09.011.